Международная группа ученых под руководством Ричарда Ленски из Университета штата Мичиган в США опровергла общепринятую гипотезу, согласно которой эволюция прекращается, если вид максимально приспособлен к окружающей среде, то есть достиг эволюционного оптимума. Как выяснили журналисты «Фразы», соответствующие исследования проводились на кишечных палочках.
Как сообщает Science Alert, наблюдать за эволюцией крупных организмов, в том числе человека, практически невозможно из-за относительно медленных темпов смены поколений. Поэтом удобным объектом для исследований являются микроорганизмы. Так, в долговременном эксперименте Ленски, начатом в 1988 году, используются колонии кишечной палочки (Escherichia coli), которая размножается настолько быстро, что эволюционные изменения становятся заметны за несколько десятков лет.
За основу был взят штамм Bc251, названный в рамках исследования «родительским». Из него сделали 12 отдельных популяций, которые размножались в искусственных условиях. При этом каждый день часть бактерий переносилась на свежую питательную среду с дефицитом глюкозы. Через каждые 75 дней (за это время сменялось примерно 500 поколений) бактерии замораживались в глицерине для дальнейших исследований.
Таким образом на сегодняшний день в лаборатории Ленски сменилось около 68 тысяч поколений кишечной палочки. За это время бактерии обзавелись мутациями, которые повышали их приспособленность к среде. Клетки стали крупнее, начали быстрее усваивать питательные вещества и размножаться. В некоторых популяциях мутации возникали быстрее, а в одной из колоний микроорганизмы научились потреблять цитрат.
Исследователи также обнаружили, что рост приспособленности к условиям среды у бактерий не прекратился, хотя и замедлился во всех 12 популяциях, что свидетельствует о достижении микроорганизмами эволюционного оптимума. Ученые выявили, что в клетках продолжают протекать генетические процессы, приводящие к появлению новых адаптаций.
Сделанный специалистами вывод справедлив не только для бактерий, но и для всех организмов, включая человека.
Как объяснил один из участников исследования Майк Макдональд из Университета Монаша (Австралия), полученные данные полезны не только с точки зрения размышлений о будущем человеческой эволюции, но и делают вклад в решение некоторых самых больших проблем, стоящих в настоящее время перед человечеством как видом. «Рак — это постоянно эволюционирующая группа клеток в вашем организме, устойчивость к антибиотикам — результат адаптации бактерий к использованию антибиотиков, а изменение климата заставляет целые экосистемы адаптироваться или умирать», — объяснил ученый.
Как сообщала «Фраза», в сентябре 2012 года ученые предложили пересмотреть общепринятую скорость мутаций у предков человека — все даты в эволюции человека, полученные молекулярными методами, по их мнению, следует увеличить в два раза.
Летом 2015 года биологи из США доказали, что на молекулярном уровне эволюция носит непредсказуемый и необратимый характер. Моделируя эволюцию белка, они показали, что новые мутации зависят от предыдущих, а со временем вернуться назад и убрать накопленные мутации (без вреда для белка) становится все сложнее.
В октябре 2016 года геологи под руководством Уильяма Хатчинсона из Оксфордского университета пришли к выводу, что на эволюцию человека могла повлиять высокая вулканическая активность, проявившаяся несколько сотен тысяч лет назад в Эфиопии.
